Технологія Frame Relay
ЗМІСТ
РЕФЕРАТ
СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, ТЕРМІНІВ, СКОРОЧЕНЬ
ВСТУП
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД СУЧАСНИХ WAN ТЕХНОЛОГІЙ
1.1 Виділені лінії
1.2 По дозвону (dial-Up)
1.3 Frame Relay
РОЗДІЛ 2. ОПИС ТЕХНОЛОГІЇ FRAME RELAY
2.1 Структура мережі Frame Relay
2.2 Технологія передачі даних з використанням VC
2.3 Основні принципи роботи Frame Relay
2.3.1 VC, ідентифікація VC
2.3.2 Структура FR-кадра
2.3.3 Взаємодія DLCI з IP-адресою (Invers - ARP)
2.4 Розширення Frame Relay – LMI
РОЗДІЛ 3. ПЕРЕДАЧА ГОЛОСОВИХ ДАНИХ FRAME RELAY CISCO
ВИСНОВКИ
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
РЕФЕРАТ
Дана курсова робота має на меті детально описати та проаналізувати метод побудови сучасних корпоративних глобальних мереж, засобами технології Freme Relay для задоволення різнопланових потреб бізнес-підприємств.
Для досягнення мети розв’язувались задачі, пов’язані з поглибленим вивченням технології Freme Relay із зазначенням переваг та недоліків, побудови корпоративних мереж різного типу, опис передачі даних в маршрутизаторах Cisco; аналіз можливостей використання високоефективної, як з точки зору технічної та економічної, технології в сучасних конвергованих мережах.
Курсова робота складається з:
Сторінок – 28
Рисунків – 8
Джерел літератури – 9
Ключові слова: технологія Freme Relay, постійне віртуальне з’єднання (PVC), комутуюче віртуальне з’єднання (SVC), ідентифікатор канального з’єднання DLCI, розширення Frame Relay – LMI.
СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, ТЕРМІНІВ, СКОРОЧЕНЬ
PVC – постійний віртуальний канал,
SVC – комутуючий віртуальний канал,
DLCI – ідентифікатор канального з’єднання,
EA – розширений адрес,
FECN – пряме явне повідомлення про перенавантаження,
BECN – зворотнє явне повідомлення про перенавантаження,
DE – ознака готовності до видалення,
ВСТУП
Технологія Frame Relay була розроблена з метою реалізації переваг пакетної комутації на швидкісних лініях зв’язку глобальних мережах.
Технологія Frame Relay була стандартизована комітетом CCITT - консультативний комітет по міжнародному телефонному і телеграфному зв’язку (ITU-T), як одна із служб мереж ISDN. Технологія ISDN являється першим широкомаштабним проектом по створенню всесвітнтої універсальної мережі, яка надавала всі основні види послуг телефонних мереж і мереж передачі даних. Але на привеликий жаль цей амбіційний проект не досяг поставленої мети. В той же час в ході реалізації проекту було досягнуто декілька хоч і не таких глобальних, але тим не менш дуже важливих цілей. До них можна віднести створення технології Frame Relay, яка сьогодні вже являється незалежною від ISDN.
В рекомендаціях І.122, які вийшли в 1988 році, послуги по передачі входили в число додаткових послуг пакетного режиму ISDN. При перегляді цих рекомендацій в 1992-1993 роках з’явилися стандарти на дві нові послуги: Frame Relay і Frame Relay Switching. Різниця між ними полягає в тому, що Frame Relay Switching забезпечує гарантовану доставку кадрів, а Frame Relay–доставку по можливості.
Проста, але в той же час ефективна для волоконно-оптичних ліній з’язку технологія Frame Relay відразу привернула увагу ведучих телекомунікаційних компаній і організацій по стандартизації. В стандартизації цієї технології крім комітету CCITT активну участь приймали форум по ретрансляції кадрів Frame Relay Forum і комітет T1S1 інституту ANSI. А технологія Frame Switching так і залишилась всього навсього стандартом, який ніколи не був широко розповсюдженим.
Основна відмінність мереж Frame Relay від мереж Х.25 полягає в тому, що в них виключена корекція помилок між вузлами мережі. Задачі відновлення потоку інформації покладаються на кінцеве устаткування і програмне забезпечення користувачів, що потребує використання досить якісних каналів зв’язку. Другою відмінністю мереж Frame Relay є те, що сьогодні практично в усіх подібних мережах реалізовано тільки механізм постійних віртуальних каналів (PVC). Це означає, що підключаючись до таких мереж користувачу необхідно заздалегідь визначити, до яких саме вилучених ресурсів він буде мати доступ. А технологія Frame Relay визначає два типи віртуальних каналів – постійні PVC і комутуючі SVC. Це відповідає потребам користувача, так як для з’єднання по яким трафік передається майже завжди більше підходять постійні канали, а для з’єднання потребуючого лише декілька годин в місяць – комутуючі. Однак обладнання підтримуюче комутуючі віртуалні канали, з’явилися на ринку з великою затримкою. Саме тому технологія Frame Relay часто асоціюється тільки з постійними віртуальними каналами. [1, 2].
Отже метою курсової роботи є аналіз методу побудови сучасних корпоративних глобальних мереж засобами технології Frame Relay для задоволення різнопланових потреб бізнес-підприємств.
Для досягнення мети розв’язувались задачі, пов’язані з поглибленим вивченням технології Frame Relay із зазначенням переваг та недоліків побудови корпоративних мереж різного типу; аналіз можливостей використання високоефективної, як з точки зору технічної та економічної, технології в сучасних конвергованих мережах.
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД СУЧАСНИХ WAN ТЕХНОЛОГІЙ
1.1 Виділені лінії
Найбільша проблема в організації високошвидкісного доступу - це забезпечення лінії зв'язку між комп'ютером і провайдером. Є кілька шляхів вирішення цієї проблеми, а саме використати існуючі комунікації:
телефонні лінії;
електропроводку;
системи кабельного телебачення;
радіо зв’язок;
На привеликий жаль користуватися радіозв'язком не вигідно тому, що необхідно ліцензувати частоту, до того ж на якість радіодоступу можуть впливати перешкоди від інших радіомереж (стільникових, цивільних радіостанцій). Прокладання нових ліній зв'язку - справа також не з дешевих.
До недавніх пір єдиним способом забезпечення високошвидкісного каналу зв'язку з Інтернет було створення виділеної лінії. Виділена лінія підключення до Інтернет необхідна насамперед тим користувачам, які хочуть мати якісний і надійний зв'язок. Зв'язок з Інтернет забезпечується цілодобово.
Виділена лінія - це лінія зв'язку (або іншими словами - канал передачі даних), яка встановлена на постійний або тривалий час. Тобто, користувач раз і назавжди з'єднується з провайдером і позбувається від необхідності дозвонюватися до нього.
У загальному випадку до користувача проводиться окрема лінія, до іншого кінця якої провайдер підключає модем, що обслуговує винятково даного користувача. Виділена лінія має свої переваги та недоліки. По-перше вона дозволяє працювати на більш високих швидкостях. По-друге, дозволяє підключити до Інтернету відразу всю локальну мережу організації, установи, незалежно від кількості комп'ютерів. Передача даних здійснюється за допомогою модемів, встановлених у режимі роботи для виділеної лінії оскільки, у цьому випадку від модему не потрібен традиційний набір багатоканального номера. Він повинен видавати «несучу» частоту, на якій відбувається прийом і передача даних, не очікуючи сигналу в лінії.
Основні переваги використання виділених ліній зв'язку:
постійний доступ в Інтернет з гарантованою швидкістю при вільній телефонній лінії;
можливість організувати Web-сервери і інші сервіси (електронну пошту з доменним ім'ям Вашої організації, новини, FTP-архів та інші);
захист даних і підвищена конфіденційність переданої і прийнятої інформації;
можливість організації відео-конференцій;
підключення до мережі Інтернет одночасно всіх комп'ютерів локальної мережі;
розмежування прав доступу до Інтернет-ресурсів для користувачів мережі;
побудова захищеної корпоративної мережі за технологією VPN (Virtual Private Network - Віртуальна Приватна Мережа);
Недоліки виділених ліній:
Висока вартість підключення; [3].
1.2 По дозвону (dial-Up)
Цей тип підключення – самий "старий", але зате і самий розповсюдженіший в нашій країні. Паралельні сигнали, посилаємі комп’ютером, перетворюються модемом в послідовні, спеціальним чином переводяться в звукові сигнали і передаються по телефонним лініям. Максимальна допустима швидкіть при dial-up, складає 56 Кбіт/с, що зовсім не багато. Причому 56 Кбит/с - це ідеальний випадок, зазвичай цей параметер меньше. На швидкість зв’язку при dial-up впливає велика кількість самих різних, як постійних, так і змінюючих з часом факторів. Наприклад, велику роль грає тип АТС. Якщо телефонний номер обслуговується старою покроковою АТС, то максимальна швидкіть зв’язку навряд чи буде перевищувати 28,8 Кбіт/с.
Крім того, важливий стан телефонної лінії до АТС, а також стан кабеля до точки підключення комп’ютера, загрузка станції в данний момент часу, зовнішні завади, швидкість модема і багато іншого.
Недоліки dial-up:
Низька швидкість передачі даних;
Зайнята телефонна лінія;
Низька надійність зв’язку. Проблема заключається в тому, що з’єднання часто переривається по незрозумілим причинам (проблеми на АТС, завади на лінії і т.д.).
Рис.1 Підключення по телефонній лінії.
І все ж, не дивлячись на серйозні проблеми зі швидкістю, dial-up має ряд переваг:
Низька вартість підключення, по скільки сам канал зв’яку (телефонна лінія) уже є, то необхідно лише придбати модем;
Підключення в найвіддаленіших точках;
dial-up – низька вартість оплати за послуги інтернет; [3].
1.3 Frame Relay
Frame relay (англ. «ретрансляція кадрів») — протокол канального рівня мережевої моделі ОSI.
Канальний рівень – це рівень призначений для забезпечення взаємодії мереж на фізичному рівні й контролю за помилками, які можуть виникнути.
Мережна модель OSI (базова еталонна модель взаємодії відкритих систем, Open Systems Interconnection Basic Reference Model) — абстрактна мережна модель для комунікацій і розробки мережних протоколів. Представляє рівневий підхід до мережі. Кожен рівень обслуговує свою частину процесу взаємодії. Завдяки такій структурі спільна робота мережного устаткування й програмного забезпечення стає набагато простіша і прозоріша.
Служба комутації пакетів Frame Relay у цей час широко поширена по всьому світі. Технологія ретрансляції кадрів Frame Relay виникла завдяки потребі сполучення локальних мереж каналами глобальних мереж, поєднання територіально розрізнених локальних мереж корпорації в єдину швидкісну корпоративну мережу, а також впровадженням новітніх досягненнь в технології передачі глобальних мереж. Більш ранні протоколи WAN, такі як Х.25, були розроблені в той час, коли переважали аналогові системи передачі даних і мідні носії. Ці канали передачі даних не надійні в порівнянні з волоконно-оптичним носієм і цифровою передачею даних. У таких каналах передачі даних протоколи канального рівня можуть передувати потребуючи значних тимчасових витрат алгоритма виправлення помилок. Отже, можливі більш продуктивні й ефективні способи для цілісності інформації. Саме ця мета переслідувалася при розробці Frame Relay. Frame Relay можна розглядати і як спрощений варіант Х.25 для надійних мереж та високих швидкостей передачі даних. Головна відмінність цієї мережі від Х.25 - це те, що корекцію помилок виконують не проміжні, а кінцеві вузли.
Вузол мережі Frame Relay виконує такі дві головні функції:
перевіряє цілісність кадру (якщо кадр спотворений, його відкидають);
перевіряє правильність адреси (якщо адреса не відома, кадр відкидають);
Завдяки зменшенню часу на опрацювання у проміжних вузлах затримка у вузлі Frame Relay становить близько 3 мс, тоді як аналогічне значення для Х.25 - 50 мс. Швидкість передавання Frame Relay набуває різних значень - від 56 Кб/с до 1.544 Мб/с залежно від пропускної здатності та кількості задіяних каналів. Технологія Frame Relay не накладає обмежень на максимальну швидкість передавання.
Frame Relay забезпечує можливість передачі даних з комутацією пакетів через інтерфейс між пристроями користувача DTE (наприклад, маршрутизаторами, мостами) і встаткуванням мережі DCE (перемикаючими вузлами). [3,4].
Стандарти Frame Relay визначають два типи віртуальних каналів:
PVC, (Permanent Virtual Circuit) постійний віртуальний канал, що створюється між двома обэктами і існує протягом тривалого часу, навіть під час відсутності даних для передачі.
SVC (Switched Virtual Circuit) - віртуальний канал, що комутує, створюється між двома обэктакми безпосередньо перед передачею даних і розривається після закінчення сеансу зв'язку.
Принцип технології передачі даних:
Ідея, яка лежить в основі Frame Relay заключається в тому, щоб надати користувачам можливість обмінюватися інформацією між двома DTE пристроями через DCE. На рисунку зображено все необхідне для того, щоб два DTE – пристроя могли встановити зв’язок один з одним.
Ось як це все проходить:
Мережеве обладнання користувача відправляє деякий кадр в локальну мережу. В заголовку цього кадру вказується апаратний адрес маршрутизатора (шлюз по замовчуванню).
Маршрутизатор отримує цей кадр, вилучає з нього пакет після чого відкидає кадр. Після відкидання кадру він знаходить IP-адрес отримувача, який знаходиться в середині пакету і по таблиці маршрутизації намагається визначити, яким чином можна добратися до мережі отримувача.
Потім маршрутизатор відправляє данні через інтерфейс, який як йому здається дозволить знайти видалену мережу. Якщо ж маршрутизатор не в змозі знайти потрібну йому мережу в своїй таблиці маршрутизації, то він відкидає весь пакет. По скільки в даному випадку це буде послідовний інтерфейс, інкапсульований для Frame Relay, то маршрутизатор відправить пакет в адрес мережі Frame Relay у вигляді інкапсульованого кадра для Frame Relay. Він добавить в нього DLCI-номер, який відповідає даному послідовному інтерфейсу. DLCI визначає номер віртуального каналу PVC або SVC, який веде до маршрутизатора і комутатора, який входить в склад мережі Frame Relay.
Пристрій обслуговування каналу - (Channel Service Unit, CSU) та пристрій обслуговування даних - (Data Service Unit, DSU) отримують цифровий сигнал і перетворюють його в ту систему цифрових сигналів, яка буде зрозуміла комутатору PSE (Packet Switching Exchange – обмін комутуючих пакетів). PSE отримує цифровий сигнал і витягує отримані по лінії зв’язку одиниці і нулі.
CSU/DSU зв’язаний з демаркаційною (demark) лінією, встановленою провайдером мережевих послуг. Демаркаційною лінією зазвичай служить проста розетка RJ-48S, яка встановлюється неподалік від маршрутизатора CSU/DSU
Демаркаційна лінія зазвичай представляє собою виту пару, яка з’єднується з локальною петлею. Локальна петля з’єднується з найближчим центральним офісом (Central Office).
СО отримує кадри і пересилає їх через «хмару» Frame Relay отримувачу. Ця «хмара» може складатися з десятків комутуючих офісів. СО намагається визначити IP-адресу і DLCI-номер . Зазвичай вдається визначити DLCI-номер видаленого пристрою із відповідної таблиці IP і DLCI. Для Frame Relay такі таблиці створюються статично провайдером послуг, але можуть створюватися маршрутизатором і динамічно за допомогою IARP (Inverse Address Resolution Protocol – протокол динамічного зворотного перетворення адрес).
Після того, як кадр досягає комутуючого офісу він одразу посилається в локальну петлю. Кадр проходить демаркаційну лінію і CSU/DSU. Маршрутизатор в свою чергу витягує з кадру пакет, або дейтаграмму і вміщує цей пакет в новий кадр – кадр локальної мережі, який і доставляється отримувачу. Рухаючись по локальній мережі кадир буде мати в своєму заголовку кінцевий апаратний адрес відправника. Цей адрес вилучається з ARP-кеша. [5].
РОЗДІЛ 2. ОПИС ТЕХНОЛОГІЇ FRAME RELAY
2.1 Структура мережі Frame Relay
Протокол ретрансляції фреймів забезпечує пакетно-комутуючий обмін даними, який проходить по інтерфейсу між пристроями користувача (такими як маршрутизатори, мости і хости) і мережевим обладнанням (такими як комутуючі вузли).
Як було сказано раніше, пристрої користувача називають (Data Terminal Equipment, DTE ), а мережеве обладнання, взаємодіюче з DTE, називається завершеним обладнанням канала даних (Data Circuit-Terminating Equipment, DCE). [6].
2.2 Технологія передачі даних з використанням VC
FR допускає змінну довжину кадру - від кількох байтів до 2000 байт. Гнучка зміна довжини кадру дає змогу налаштовуватися до зміни навантаження. З іншого боку, вона призводить до змінної затримки у передаванні інформації та неможливості роботи з ізохронними потоками (відео та аудіо інформація).
Frame Relay використовує сталі віртуальні канали (Permanent Virtual Chennel, РVС). У випадку розірвання зв'язку Frame Relay автоматично перемаршрутизовує сполучення. РVС автоматично виділяються під час приєднання до мережі. Перед початком сполучення користувачу забезпечують:
Гарантовану швидкість передавання інформації (Commited Information Rate, СІR) – швидкість з якою мережа буде передавати дані користувача.
Гарантовану величину пульсації (Committed Burst Size, Вс) – максимальна кількість байтів, яке мережа буде передавати від даного користувача за інтервал часу Т, називаємий часом пульсації, дотримуючись гарантованої швидкості передавання СІR.
Допоміжна величина пульсації (Excess Burst Size, Ве) – максимальна кількість байтів, які мережа буде пробувати передавати з зверх встановленого значення Вс за інтервал часу Т.
Якщо приведені вище величини відомі, то час Т визначається наступною формулою:
T=Bc/CIR
Основним параметром по якому абонент і мережа заключає згоду при з’єднанні віртуального канала, являється гарантована швидкість передачі даних. Для постійних віртуальних каналів ця згода являється частиною контракту на користування послугами мережі. При встановленні з’єднання комутуючого віртуального канала (Switching Virtual Chennel, SVC) згода про якість обслуговування заключається автоматично. Потрібні параметри передаються в пакеті запиту на встановлення з’єднання.
Швидкість передачі даних вимірюється на контрольному інтервалі часу Т, на якому провіряються умови згоди. Тобто користувач не повинен в цьому інтервалі передавати в мережу дані з середньою швидкістю більшою за СІR . Якщо ж користувач порушує умови згоди, то мережа не гарантує доставку кадра і помічає цей кадр признаком готовності до видалення – DE=1. Однак такі кадри помічені такою ознакою видаляються із мережі в тому випадку, коли комутатори мережі перенавантажені. Якщо перенавантаження немає, то кадри з признаком DE=1 доставляються адресату.
Така поведінка мережі відповідає випадку, коли загальна кількість даних переданих користувачем в мережу за період Т, не перевищує значення Вс+Ве. Якщо ж цей поріг перевищенний то кадр не помічається ознакою DE, а не гайно видаляється.
Рисунок паказує випадок, коли за інтервал часу Т в мережу по віртуальному каналу поступило 5 кадрів. Середня швидкість надходження даних в мережу на цьому інтервалі складає R біт/с і вона виявилась більша за СІR. Кадри F1, F2 і F3 доставили в мережу дані, загальна сума, яких не перевищила порогу Вс, тому ці кадри пішли далі з ознакою DE=0. Дані кадра F4, добавлені до даних кадрів F1, F2 і F3 уже перевищили поріг Вс, але ще не перевищили порогу Вс+Ве, тому кадр F4 також пішов далі, але уже з ознакою DE=1. Дані кадра F5 добавлені до попередніх кадрів, перевищели поріг Вс+Ве, тому цей кадр був видалений із мережі.[1].
2.3 Основні принципи роботи Frame Relay
2.3.1 VC, ідентифікація VC
Кожне з’єднання PVC і SVC ідентифікується за допомогою ідентифікатора каналу передачі даних (Data-Link Control Identifier, DLCI). DLCI схожий на телефонний номер. Різниця полягає в тому, що сфера його дії обмежується тільки локальною ділянкою мережі. Завдяки цьому різні маршрутизатори в мережі можуть повторно використовувати той самий DLCI, що дозволяє мережі підтримувати велику кількість віртуальних каналів. Таблиці перехресних з’єднань (cross-connect tables) поширювані між всіма комутаторами Frame Relay в мережі, встановлюються між вхідними і вихідними DLCI.
На рисунку зображено три уявних PVC, один між Штаб-квартирою і Регіональним центром 1, другий між Штаб-квартирою і Регіональним центром 2 і третій між Регіональним центром 1 і Регіональним центром 2. Для ссилки на свій PVC з Штаб-квартирою, Регіональний центр 1 використовує DLCI 15, в той же час Штаб-квартира використовує для цієї ж цілі DLCI 25. Для ссилки на свій PVC з Штаб-квартирою, Регіональний центр 2 використовує DLCI 12, в той же час Штаб-квартира використовує для цієї ж цілі DLCI 25. Аналогічно це проходить і для третєго уявного PVC. [1,5].
2.3.2 Структура FR-кадра
Структура кадру Frame Relay показана на рис.
“Прапорець” – вказує на початок і кінець кадру і починається з такою послідовністю 01111110. Для запобігання випадкової імітації послідовності “Прапорець” в середині кадру при передачі провіряє вміст між двума прапорцями і після кожної послідовності, яка складається із п’яти ідучих підряд бітів “1” вставляється біт “0” Ця процедура називається Bit Stuffing. Вона є обов’язковою при формуванні любого кадру Frame Relay, при отриманні ці біти “0” відкидаються.
“Дані” – поле змінної довжини, вміщує в собі інкапсульовані дані протоколів верхніх рівнів.
“FCS” (Frame Check Sequence) — перевірочна послідовність кадру, використовується для забезпечення цілісності передаючих даних.
“Заголовок” – вказує довжину адресного поля. Заголовок протокола ретрансляції фреймів мають довжину 2 байта. Восьмий біт кожного байта адресного поля використовується для вказання адреси.
Структура заголовка FR-кадру.
“DLCI” (Data Link Connection Identifier) — ідентифікатор канального з’єднання складається із 10 бітів, що дозволяє використати до 1024 віртуальних з’єднаннь.
“CR” (Command / Response) — переносить признак команди Command, або відповіді Response.
“EA” (Extended Address – розширений адрес). Якщо біт розширення адреса встановлений в нуль, то признак називається ЕА0 і означає, що в наступному байті знаходиться продовження поля адреса, а якщо біт розширення адреса встановлений в одиницю, то поле називається ЕА1 і означає закінчення поля адреса.
“FECN” (Forward Explicit Congestion Notification) – пряме явне повідомлення про перенавантаження.
“BECN” (Backward Explicit Congestion Notification) – зворотнє явне повідомлення про перенавантаження.
“DE” (Discard Eligibility) – ознака готовності до видалення. Якщо DE=1, то ці кадри можуть бути видалені лише в тому виадку коли комутатори мережі перенавантажені. [1, 6].
2.3.3 Взаємодія DLCI з IP-адресою (Invers - ARP)
Inverse Address Resolution Protocol (протокол рішення адрес) - мережний протокол канального рівня призначений для перетворення IP-адрес (адрес мережного рівня) в MAC-адреси (адреси канального рівня) у мережах TCP/IP. Цей протокол в основному використовується в Frame Relay і АТМ.
ARP протокол - дуже розповсюджений і надзвичайно важливий протокол. Кожний вузол мережі має дві адреси: фізичну адресу і логічну адресу. У мережі Frame Relay для ідентифікації відправника і отримувача інформації використовується обидві адреси. Інформація відправлена від одного комп'ютера іншому по мережі містить у собі фізичну адресу відправника, IP-адресу відправника, фізичну адресу одержувача і IP-адресу одержувача. ARP-Протокол забезпечує зв'язок між цими двома адресами. Існує чотири типи ARP-Повідомлень:
ARP-запит (ARP request)
ARP-Відповідь (ARP reply)
RARP-Запит (RARP-request)
RARP-Відповідь (RARP-reply).
Локальний хост за допомогою ARP-Запиту запитує фізичну адресу хоста-отримувача. Відповідь (фізична адреса хоста-отримувача) приходить у вигляді ARP-Відповіді. Хост- отримувача, разом з відповіддю, шле також RARP-Запит, адресований відправникові, для того, щоб перевірити його IP-адрес. Після перевірки IP-адреса відправника починається передача пакетів даних. Перед тим, як створити підключення до якого-небудь пристрою в мережі IP-Протокол перевіряє свій ARP-Кеш, щоб з'ясувати, чи не зареєстрована в ньому вже потрібна для підключення інформація про хост- отримувача. Якщо такого запису в ARP-Кеші не має, то виконується широкомовний ARP-Запит. [7].
2.4 Розштрення Frame Relay – LMI
Як ми вже говорили в 1990 році компанія Cisco, Digital Equipment Corporation, Northern Telecom і StrataCom утворили консорціум метою, якого був розвиток технології Frame Relay. Ця група виробників взяла за основу протокол Frame Relay схвалений комітетом СС1ТТ і добавила до нього розширення, яке позволяє пристроям між мережевої взаємодії оптимально обмінюватися даними в мережі Frame Relay.
Ці рішення називаються інтерфейсом локального управління (Local Management Interface — LMI) дозволяють DTE – пристроям мережі Frame Relay (наприклад, маршрутизаторам) спілкуватися з DCE – пристроями і виконувати обмін службовою інформацією, яка використовується для пердачі між мережного трафіка по глобальній мережі Frame Relay. Повідомлення LMI представляють собою інформацію про значення DLCI і їх характер (локальні чи глобальні), а також про стан віртуальних каналів.
Специфікація протокола Frame Relay також включає в себе процедури розсилки LMI. Повідомлення LMI розсилаються в фреймах, розрізняючись один від одного – індивідуальними LMI – ідентифікаторами (DLCI) визначеними в специфікациї консорціума, як DLCI=1023. Формат LMI – кадра зображений на рисунку.
|
1 байт |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Перемінне |
2 |
1 |
|
Прапорець |
Ідентифікатор LMI |
Індикатор ненумерованої інформації |
Дискримінатор протокола |
Зсилка на виклик |
Тип повідомлення |
Інформаційні елементи |
FCS |
Прапорець |
Після поля прапорець і поля ідентифікатор LMI фрей містить 4 обов’язкових байта. Індикатор ненумерованої інформації (unnumbered information indicator) – останній (poll/final) біт встановлений в нуль. Дискримінатор протокола (Protocol Discriminator)– вміщує в собі значення, визначаюче LMI. Зсилка на виклик (Call reference) – завжди заповнений нулями. Тип повідомлення (massage type). В комірці тип повідомлення визначені 2 типи повідомлень: повідомлення запитів про стан і повідомлення про теперіщній стан. Повідомлення про теперіщній стан являютья відповідями на повідомлення запитів. Повідомлення про активність (keep alive) – повідомлення посилаєме в обидва кінця з’єднання для підтвердження того, що обидві сторони продовжують розглядати з’єднання, як ативне. Повідомлення про статус PVC представляють собою приклади таких повідомлень. Розом взяті запити про статус і відповіді на них помагають провірити цілісність логічного і фізичного каналів. Ця інформація має критично важливе значення для маршрутизації по скільки протоколи маршрутизації приймають рішення, основані на припущенні цілісності мережі.
Далі слідує поле інформаційного елемента (Information Element, IE) яке містить в собі змінну кількість байт. За полем тупу повідомлення знаходиться деяка кількість IE. Кожний інформаційний елемент складається із одно-байтного ідентифікатора IE, поля довжини IE і одного або декількох байт які вміщують конкретні дані. [6].
РОЗДІЛ 3. ПЕРЕДАЧА ГОЛОСОВИХ ДАНИХ FRAME RELAY CISCO
Компанія Cisco Systems, заснована невеликою групою вчених
Стенфордского університету. В 1986 році компанія Cisco представила свій перший продукт.
Cisco поставляє більше 80% маршутизаторів по всьому світі, тобто є основою Internet. Сьогодні компанія є основним провайдером комп'ютерних мереж для бізнесу. Мережні рішення Cisco забезпечують роботу об'єднаних мереж тисяч компаній, університетів, урядових агентств і служб в усьому світі.
Передача голосових даних методом VoFR є найбільш досконалим (в порівнянні з VoIP) способом організації альтернативної телефонної мережі на основі мережі з комутацією пакетів. Це означає, що у разі потреби впровадження можливості телефонного зв'язку на КСПД, в першу чергу необхідно орієнтуватися саме на цю технологію. Природно, для виправданого впровадження телефонії на КСПД все таки необхідно перевести магістральні канали на швидкості 2048 кбіт/c.
В якості засобів забезпечення VoFR можна використовувати концентратори доступу Cisco MC3810, які підтримують всі можливості стандарту FRF.11.
Cisco MC3810 підключається до будь-якої стандартної УПАТС і до внутрішньої комутуючої телефонної системи, дозволяючи встановити до 30 мовних трактів. Для стискання (аж до 8 кбіт/с) застосовується стандартний алгоритм G.729 CS-ACELP. Аналіз показує, що при використанні цього алгоритму в каналі 2048 кбіт/с можна організувати до 138 мовних підканалів. Крім того, концентратор доступу MC3810 подавляє ехо-камеру в мовних каналах і підтримує механізм виявлення пауз в розмові. MC3810 підтримує різні варіанти обробки викликів при мовних з'єднаннях і здатний працювати в режимі двотонального багаточастотного набору (DTMF), а на невеликих вузлах телефони і магістральні канали можна підключати до MC3810, для того щоб він грав роль місцевого комутатора телефонних викликів. Завдяки цьому, усувається необхідність в УПАТС і інших аналогічних засобах комутації.
Концентратор доступу MC3810 використовує той же інтерфейс управління, що і інші системи компанії Cisco, і використовує розширений список команд для управління передачею мови і відео. Для управління концентратором доступу MC3810 можна також використовувати додаток мережевого управління CiscoView, комплект інструментів, що управляють Netsys Technologies і новітні засоби управління, які компанія Cisco розробила для телекомунікаційних компаній.
На Рис. приведено технічне вирішення міжрегіонального (у сенсі реалізації технології VoFR) вузла КСПД на базі устаткування фірми Cisco.
Рис. Технічне рішення між регіонального вузла.
Технологія Frame Relay призначена для побудови глобальних мереж. У зв'язку із забезпечуваною нею високою ефективністю використання смуги пропускання вона не рідко застосовується для передачі голосу по супутникових каналах. Дана технологія може бути рекомендована для побудови єдиних розподілених мереж на підприємствах або організаціях, які віддалені один від одного на великих відстаннях.
Очевидно, що для реалізації подібної мережі необхідний оператор зв'язку, здатний організувати підключення Frame Relay у всіх офісах замовника. Як правило, ця вимога легко виконується, так як послуги мережі Frame Relay надаються різними операторами.
Основними перевагами VoFR є:
Розповсюдження технології Frame Relay, завдяки якому можливе створення розподілених мереж по всьому світу;
відносно низька вартість оренди каналів Frame Relay;
невисокі вимоги до смуги пропускання для передачі одного голосового каналу.
До недоліків розглянутої технології можна віднести:
обмеження максимальної пропускної здатності каналу зв'язку до 2 Мбіт/с;
недостатньо продумані стандарти і сумісність використання устаткування різних виробників;
відсутність стандартів динамічної маршрутизації. [9].
ВИСНОВКИ
Отже, технологія Frame Relay – це високошвидкісна технологія передачі даних, яка вміщує в собі характеристики, які роблять технологію ідеальним рішенням для передачі імпульсного трафіку. Такий трафік використовується при організації інформаційного обміну між локальною і глобальною мережами.
Переваги Frame Relay полягають не тільки в швидкій передачі даних, але й в методах статичного стискання інформації, які дозволяють в декілька разів підвищити ефективність використання каналів зв’язку.
Найбільш ефективне застосування Frame Relay в ситуаціях коли клієнту необхідно об’єднати декілька офісів. Затрати на встановлення і орендна плата при використанні такої технології буде нижча ніж при організації аналогічної схеми зв’язку з використанням виділених каналів, що досягається за рахунок оптимізації використання канальних ресурсів.
В даній курсовій роботі детально описаний і проаналізований метод побудови сучасних корпоративних глобальних мереж, засобами технології Freme Relay.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
В.Г. Олифер, А.Н. Олифер “Компьютерные сети” 3-е издания.
Інтернет сторінка: http://ranik.ru/protokol-frame-relay-konfigyrirovanie-marshrytizatorov-cisco.html
Інтернет сторінка: http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=
14055
Інтернет сторінка: http://uk.wikipedia.org/wiki/Frame_relay
Джон Шварц, Тодд Леммл “Cisco Certified Internetwork Expert” учебное руководство.
Группа разработки учебных курсов Всемирной образовательной сети компании Cisco Systems, Inc “Основы организации сетей Cisco” Том 2.
Інтернет сторінка: http://ru.wikipedia.org/wiki/ARP
Стив Мак-Квери, Келли Мак-Грю, Стефан Фой “Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP”.
Інтернет сторінка: http://kunegin.narod.ru/ref/dip/practic.htm